1923年，毛泽建加入中国共产党，同年秋考入衡阳省立第三女子师范学校。1926年夏，受党指派毛泽建与丈夫、共产党员陈芬在湖南衡阳开展农民运动。1928年初，毛泽建参加朱德、陈毅领导的湘南起义，担任湖南省耒阳县游击队队长。在艰苦的斗争中，毛泽建带领游击队员刺探敌情、打击敌人，捕捉了一些反动头目，迅速成长为远近闻名的“女游击队长”。

　　在1928年5月的一次战斗中，毛泽建和丈夫陈芬先后被敌人逮捕，敌人杀害了陈芬。不久，毛泽建被井冈山根据地的红军救出。面对敌人的猛烈反扑，为了不拖累同志们，身怀有孕和负伤的毛泽建坚决要求留在当地隐蔽。她在生下孩子后，不幸再次被敌人抓捕。

　　在狱中，毛泽建写下了“誓死为党”“毛泽东是大有希望的，革命一定会胜利”等血书表达自己对中国共产党的赤胆忠诚。1929年8月20日，毛泽建高呼“中国共产党万岁！”等口号，英勇就义于湖南衡山县马庙坪，年仅24岁。